YH5WS2-17/50配电型避雷器

线路避雷器设计技术  无间隙线路避雷器的成功应用得益于硅橡胶复合材料，它取代了原有瓷外套，使220kV避雷器的质量从260kg降至50kg以下，从而实现在杆塔上悬挂安装。有串联间隙线路避雷器由避雷器本体和外串联间隙组成。本体与普通的复合外套避雷器相当，外串联间隙（放电间隙）由两个环–环或棒–棒型放电电极组成，如图1所示。避雷器本体两端采用金属法兰封口，内部装有非线性ZnO电阻片并用簧压紧的环氧玻璃纤维布筒，其外部采用硅橡胶伞裙包封。这样，避雷器大大减少了因“漏气”而带来的受潮问题。上、下法兰设计了经典的球头、球窝，分别与高压端、接地端连接。以2003年我国天生桥—广州线投入使用的500kV有间隙线路避雷器设计为例，除秉承电站避雷器技术基础外，还必须解决如下8点关键技术问题： 公司技术力量雄厚，设备配套完善，产品型号多样，随着公司的不断发展，产品设计科学、制作精良、造型美观，是现代电网建设的理想的配套产品，其中户内（外）真空断路器，隔离开关，负荷开关，氧化锌避雷器，熔断器，穿墙套管，绝缘子，电流互感器，高压电力计量箱等一系列高低压电气产品畅销全国各地我们以“科技兴业，质量创牌，诚经营，优良服务”的企业宗旨；一直致力于追求卓越的民族电气工业，为广大新老用户提供优质的产品和良好的服务而不懈努力，您的满意始终是我们追求的目标，真诚欢迎新老朋友惠顾，共创美好未来。 （1）优良性能的硅橡胶复合外套   采用硅橡胶等有机绝缘材料生产的避雷器复合外套必须具备耐天侯、抗紫外线、耐电蚀损等优良性能。与瓷套相比，硅橡胶复合外套在重量、耐污性能上占有很大优势，详见表1。复合外套可选用的材料、品种很多。我国主选材料为乙烯基硅橡胶，其分子结构式如图2 。由图2可见，硅橡胶主链为Si—O键，键能高达445kJ/mol，远高于太阳紫外线能量（398kJ/moI）。因此，避雷器于户外长期使用时,紫外线不能断开Si—O键，不发生硅橡胶开裂、“粉化” 现象。 （2）具备耐久性粘接技术    避雷器在多年使用中要经受引 线拉力、线震、风摆、冰雪等的作用。上、下法兰与环氧玻璃纤维布筒的粘接部分是避雷器负载力传递区域，也是密封技术的薄弱环节。笔者认为，采用高温、度环氧浇合剂和倒锥形结构是目前最成功的设计之一，实践也证明了这一点。

10kV及以下SiC避雷器的灭弧电压设计是定在系统高运行电压的1.1倍；35kVSiC避雷器的灭弧电压等于系统高电压；110kV及以上SiC避雷器的灭弧电压为系统高电压的80。氧化锌避雷器对应以上的倍数分别有110避雷器、10＜br /＞ 0避雷器和80避雷器。 [6] 我国使用氧化锌避雷器初期，其额定电压是以SiC避雷器的灭弧电压为参考作设计的。早期的6kV、10kV和35kV避雷器均遵守上述原则，如：Y5WR-7.6/26、Y5WR-12.7/45、Y5WR-41/130。2、保证在单相接地过电压下运行且电力系统安全情况下的避雷器选型及必要性从安全运行角度，避雷器的额定电压的选择还应遵守如下原则：（1）氧化锌＜br /＞ 避雷器的额定电压，应该使它高于其在安装处可能出现的工频暂态电压。在110kV及以上的中性点接地系统中是可以按上述方法选择的。氧化锌避雷器（2）在110kV及以下的中性点非直接接地系统中，电力部门规程规定在单相接地情况下允许运行2h，有时甚至在断续地产生弧光接地过电压情况下运行2h以上才能发现故障，这类系统的运行特点对氧化锌避雷器在额定电压下安全运行10s构成严重威胁。且氧化锌避雷器与SiC避雷器结构、设计＜br /＞ 不同(后者是有间隙灭弧，前者没有间隙或者只有隔流间隙)，使得实践中氧化锌避雷器出现热崩溃甚至严重的事故。面对这种情况，许多供电局、电力设计院根据各地的电网条件提出了许多类型的额定电压值(如14.4kV，14.7kV等)。而在多次国标讨论稿中动作负载试验中耐受10s的额定电压规定提高至1.2～1.3倍，使氧化锌避雷器对中性点非直接接地系统工况的适应能力有所提高。而由于氧化锌避雷器的额定电压选择过＜br /＞ 低，使避雷器在单相接地过电压甚至许多暂态过电压下工作出现安全事故。电力部安全监察及生产协调司早在1993年10月30日第十七期安全情况通报上就对避雷器提出修改意见。而在通报发布与新标准修订的过渡阶段，对中性点非接地系统的氧化锌避雷器额定电压、持续运行电压的选择提出了如下设计规则：额定电压在参考SiC避雷器灭弧电压设计基础上乘以1.2-1.3倍，持续运行电压为系统运行高线电压上述基本数据由＜br /＞ 于没有统一标准，避雷器厂家及使用单位在设计制造中会有出入。 [4] 3、贯彻2000年版新标准，安全、合理地对避雷器进行选型的现实性在我国2000年新标准中(GB11032-2000)，额定电压的选择上述1.2-1.3倍原则得到了认可，但持续运行电压的选择则出现了新规定：从反映避雷器使用寿命的参数1.5Un//U1mA作为参考值选择(设计)避雷器持续运行电压。以国内避雷器的设计、制造水平，＜br /＞ 一般?值为80，故持续运行电压选择为额定电压的0.8倍。这一点我们从伏安曲线的小电流区上看，是有根据的。这样，在实践中根据具体条件进行模拟计算或按经验惯例对避雷器进行选型时，应考虑单相接地运行1h的过电压水平。但用户中的技术协议甚至电力设计院图纸中出现了许多与上述值有细差别的额定电压值，我认为是不必要的(如10kV中出现16.5kV、16.7kV等)。理由是实际设计避雷器过程中，额定电压值＜br /＞ 在伏-安曲线中是在小电流区里面，均小于U1mAAC值，追求细之差在实际避雷器设计中得不到实现；另外从下面论述可知，按照新国标要求选择才能在许可过电压下安全使用(这是指不接地系统)。氧化锌避雷器 [1] 4、按2000年版新标准中非接地系统氧化锌避雷器选型的科学性（1）额定电压的选择应按施加到避雷器端子间的大允许工频电压有效值选择、设计，此时能在所规定的动作负载试验中确定的暂态过电压下正确地工作。持＜br /＞ 续运行电压的选择必须是允许持久地施加于避雷器端子间的有效值。此时工频放电电压要足够高，以免在被保护设备的绝缘能耐受不需保护的操作过电压下动作，延长使用寿命，且必须考虑到我国现阶段制造氧化锌避雷器的荷电率与残压的实际水平。氧化锌避雷器（2）凡是工频电压升高较严重的处所或是设备绝缘试验电压较高的条件所允许，就应选择较高的氧化锌避雷器额定电压。工频参考电压的选择应等于或大于额定电压。这两点在新国标要求中都较好地＜br /＞ 满足，下面计算也可发现是满足过电压要求的。国标要求，要保证单相接地运行2h不动作。严重情况是当单相接地与甩负荷同时发生，此时理论计算可能出现的大过电压为1.99倍，则选取的氧化锌避雷器容许持续运行电压UC(有效值)如下：国标按荷电率为0.8选取额定电压(即Ur≈1.25 UC)，均满足要求。